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如何用RK3506核心板自研一款嵌入式工业网关?

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 楼主| 发表于 2025-3-21 08:49 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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前两周,有一位老朋友联系我,他想找人开发一款数据采集器,用来采集工业现场的设备数据,并且可以根据不同的业务场景,通过不同的接口把这些数据分发出去。
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我把他提的需求总结了一下,这款产品方案大概有以下功能接口,妥妥地一款工业网关,在网上也能找到很多类似的产品方案,为啥他不直接买来用?

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再跟朋友深入地聊了一下,他之所以联系我,是因为看到我在公众号介绍过一款由飞凌嵌入式推出的RK3506核心板,认为比较符合需求,再结合他现在创业所面临的业务情况,所以才找我探讨一下自研网关的可能性。
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朋友还告诉我,因为近几年的各种限制,很多客户不太敢用进口芯片方案,特别是有些国央企,要求整套产品都必须用国产芯片方案。

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需求弄清楚后,开干就完事儿!
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我打算用RK3506这款芯片来进行开发,但方案是否可行还不确定,如果马上就开始设计原理图和PCB,然后去打板做样机,风险还是有点大。(容我想想)
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于是,我联系了飞凌嵌入式,申请了一块FET3506J-S核心板和OK3506J-S开发板,打算再深入地预研评估一下所选的芯片方案是否可行。
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简单地描述一下飞凌嵌入式FET3506J-S核心板的参数:搭载的CPU是瑞芯微RK3506J(3*Cortex-A7+1*Cortex-M0),有256MB+256MB和512MB+8GB这两种存储配置可选,DC-5V供电,真工业级温宽-40℃~+85℃。

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这款核心板的体积做得非常小,手动测量后的尺寸为:长44mm*宽35mm*高2.3mm,加上邮票孔的设计,可以很方便地嵌入到产品设计里面。我顺便观察了一下FET3506J-S核心板的关键芯片,都是国内的芯片品牌,妥妥地100%全国产。
FET3506J-S 核心板尺寸

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直接用开发板去验证软件方案可行性,是一种省时省力省成本的高效开发方式,根据朋友提出的工业网关需求,我打算先用飞凌嵌入式的OK3506J-S开发板去进行软件方案评估。
OK3506J-S开发板资源图

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第一步,下载资料。其实OK3506J-S的参考手册不用下载,官方把它的手册资料都做成了在线文档了,点击下图即可跳转浏览。
开发板简介
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飞凌嵌入式OK3506J-S开发板运行的是Linux6.1.99操作系统,我所关注的系统驱动程序都已经有提供,比如:以太网、串口、LCD控制器、按键、LED、TF卡、USB等等。
Linux软件资源介绍

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在开发产品应用程序的时候,可以充分参考配套资料里面提供的命令行测试例程,这些例程都是通过命令行的方式启动预置的应用,然后驱动底板上的硬件来实现常规的功能。
命令行测试例程
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跟瑞芯微其他高性能处理器相比,RK3506的定位是中低性能工业级处理器,所以它不支持Android或者OpenHARMony系统,它支持Linux 6.1和Linux RT,可以满足常规的工业应用场景。

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硬件设计方面,我比较关注以太网和RS485通信,在配套资料里面提供了双百兆以太网和隔离型RS485的参考设计,其他硬件也能找到相关的参考设计方案。(照抄就行!)
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配套的硬件资料里面,提供了OK3506J-S的底板原理图和底板PCB设计文件,可以直接把原理图库和PCB封装库都导出来,在设计工业网关的时候就可以直接使用,就不用自己再重新画封装库了。
底板硬件源文件

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据我了解,FET3506J-S工业核心板的两种存储配置在网上的含税零售价分别是:256MB+256MB售价¥88,512MB+8GB售价¥128,并且提供10~15年供货周期,成本和供货周期均在可控范围内。

" V! e8 R1 v+ L$ u
整体评估下来,不管是软件配套还是硬件性能,飞凌嵌入式FET3506J-S核心板是可以完全满足工业网关的设计要求的。
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接下来,我们就开始在RK3506开发板上验证软件方案,包括裁剪内核优化系统启动时间,移植Modbus-RTU/TCP相关库,移植MQTT,编写配置文件,编写业务应用相关逻辑,等等。
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同时也开始安排硬件工程师评估硬件方案,进行原理图设计,PCB-Layout,在做出第一款工程样机后,以便再继续进行软件应用验证和各种可靠性测试。

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